Trong thí nghiệm nêu trong cuốn sách của Newton (tr. 5-8),[1] ông hình dung ra một khẩu pháo thần công đặt trên đỉnh của ngọn núi rất cao. Nếu không có lực hấp dẫn hay sức cản không khí, quả đạn pháo bắn ra từ khẩu thần công sẽ đi theo đường thẳng ra xa khỏi Trái Đất. Nếu lực hấp dẫn tác động lên đạn pháo, nó sẽ đi theo một đường khác phụ thuộc vào vận tốc ban đầu của nó. Nếu vận tốc bắn ra nhỏ hơn một giá trị xác định, quả đạn chỉ đơn giản rơi trở lại Trái Đất. Ở ví dụ hai minh họa (A và B) với vận tốc từ 0 đến 7.000 m/s so với Trái Đất.

Vận tốc ban đầu của quả đạn pháo bằng 0 m/s bắn theo phương ngang từ đỉnh ngọn núi rất cao của Newton.Vận tốc ban đầu của quả đạn pháo bằng 6.000 m/s bắn theo phương ngang từ đỉnh ngọn núi rất cao của Newton.

Nếu vận tốc bắn ra bằng vận tốc quỹ đạo ở độ cao tương ứng của đỉnh ngọn núi, đạn pháo sẽ đi theo một vòng tròn quanh Trái Đất dọc theo một quỹ đạo tròn cố định, giống như chuyển động của Mặt Trăng. Ở ví dụ (C) với vận tốc bắn theo phương ngang xấp xỉ bằng 7.300 m/s so với Trái Đất.

Vận tốc ban đầu của quả đạn pháo bằng 7.300 m/s bắn theo phương ngang từ đỉnh ngọn núi rất cao của Newton.

Nếu vận tốc ban đầu lớn hơn vận tốc quỹ đạo, nhưng không đủ lớn để hoàn toàn bay ra khỏi Trái Đất (nhỏ hơn vận tốc thoát), quả đạn pháo sẽ bay quanh Trái Đất theo quỹ đạo hình elíp. Ở ví dụ (D) cho ví dụ vận tốc theo phương ngang từ 7.300 đến xấp xỉ 10.000 m/s đối với Trái Đất.

Vận tốc ban đầu của quả đạn pháo bằng 8.000 m/s bắn theo phương ngang từ đỉnh ngọn núi rất cao của Newton.

Nếu vận tốc bắn ra rất lớn, quả đạn sẽ rời Trái Đất theo quỹ đạo hình parabol (với vận tốc chính xác bằng vận tốc thoát) hoặc quỹ đạo hyperbol với vận tốc lớn hơn. Ví dụ (E) với vận tốc ban đầu theo phương ngang lớn hơn 10.000 m/s đối với Trái Đất.

Vận tốc ban đầu của quả đạn pháo bằng 11.200 m/s bắn theo phương ngang từ đỉnh ngọn núi rất cao của Newton.